Teorie velkého sjednocení

Teorie velkého sjednocení nebo Velká sjednocená teorie (anglicky Grand Unified Theory nebo Grand Unification Theory, zkratka GUT) je jednou z jednotných teorií pole. Byla vytvořena pákistánským vědcem, doktorem Abdus Salamem.

Podstata teorie

Teorie je sjednocením silné a elektroslabé interakce (která je sjednocením slabé a elektromagnetické interakce). K takovémuto sjednocení by mělo docházet při extrémně vysokých energiích, o kterých se předpokládá, že existovaly 10⁻⁴³ až 10⁻³⁶ sekund po Velkém třesku. Díky existenci nových tříd intermediálních částic je v teorii umožněna přeměna látkových baryonů v leptony a naopak, tedy nezachování baryonového (B) a leptonového (L) náboje^{[pozn. 1]} (důsledkem je v některých variantách např. rozpad protonu na pozitron a pion).

Varianty

V současnosti je teoreticky navrženo mnoho variant teorie velkého sjednocení, lišících se vnitřními symetriemi a existencí nových částic. Některé pracují s koncepcí supersymetrie, jiné ne. V některých verzích se předpovídá i existence částicových magnetických monopólů.

Experimentální ověření

Dosud nebyly v žádném experimentu získány přesvědčivé indicie pro teorii (detekce nových částic odpovídajících modelům GUT, detekce rozpadu protonu). Naopak, stále se prodlužující experimentálně zjištěná minimální hodnota střední doby života protonu (τ > 10³¹ roků obecně,^[1] pro jednotlivé modely a kanály rozpadu až v řádu 10³⁴)^[2]^[3] již vyloučila mnohé z nejjednodušších variant teorie, zejména pokud se jedná o varianty bez předpokladu supersymetrie. Jediným dobře známým experimenálním náznakem možné oprávněnosti teorie je (vedle kosmologických úvah) jev oscilace neutrin, i když se jedná o náznak velmi nepřímý, vysvětlitelný i mimo rámec teorií GUT (spíše ukazuje jen na neúplnost standardního modelu částic a interakcí).

Odkazy

Poznámky

↑ V mnoha variantách teorie se však zachovává rozdíl B−L.

Reference

↑ PATRIGNANI, C., et al. (Particle Data Group). 2017 Review of Particle Physics. Kapitola Baryon Summary Tables: p, n, N resonances, s. 1. Chin. Phys. C [online]. 2016, rev. 2017-05-30 [cit. 2017-07-11]. Svazek 40: 100001 (2016) and 2017 update, s. 1. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-09-21. pdf [1]. (anglicky)
↑ BAJC, Borut; HISANO, Junji; KUWAHARA, Takumi; OMURA, Yuji. Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs. Kapitola 1. Introduction, s. 1–22. Nuclear Physics B [online]. 21. červen 2016. Svazek 910: 1, s. 1–22. Dostupné online. PDF [2]. arXiv 1603.03568v2. DOI 10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017. (anglicky)
↑ NISHINO, Haruki, et al. (Super-Kamiokande Collaboration). Search for Proton Decay via p→e π⁰ and p→μ π⁰ in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters [online]. 8. duben 2009. Svazek 102, čís. 14: 141801. Dostupné online. PDF [3]. ISSN 1079-7114. arXiv 0903.0676v2. DOI 10.1103/PhysRevLett.102.141801. PMID 19392425. (anglicky)

Související články

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu teorie velkého sjednocení na Wikimedia Commons
GUT (Grand Unified Theory - teorie Velkého sjednocení) aldebaran.cz

Pahýl

Tento článek je příliš stručný nebo postrádá důležité informace.
Pomozte Wikipedii tím, že jej vhodně rozšíříte. Nevkládejte však bez oprávnění cizí texty.

[1] V mnoha variantách teorie se však zachovává rozdíl B−L.

[PDG_2017-2] PATRIGNANI, C., et al. (Particle Data Group). 2017 Review of Particle Physics. Kapitola Baryon Summary Tables: p, n, N resonances, s. 1. Chin. Phys. C [online]. 2016, rev. 2017-05-30 [cit. 2017-07-11]. Svazek 40: 100001 (2016) and 2017 update, s. 1. Dostupné v archivu pořízeném dne 2017-09-21. pdf [1]. (anglicky)

[Bajc_2016-3] BAJC, Borut; HISANO, Junji; KUWAHARA, Takumi; OMURA, Yuji. Threshold corrections to dimension-six proton decay operators in non-minimal SUSY SU(5) GUTs. Kapitola 1. Introduction, s. 1–22. Nuclear Physics B [online]. 21. červen 2016. Svazek 910: 1, s. 1–22. Dostupné online. PDF [2]. arXiv 1603.03568v2. DOI 10.1016/j.nuclphysb.2016.06.017. (anglicky)

[Nishino_2009-4] NISHINO, Haruki, et al. (Super-Kamiokande Collaboration). Search for Proton Decay via p→e π⁰ and p→μ π⁰ in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters [online]. 8. duben 2009. Svazek 102, čís. 14: 141801. Dostupné online. PDF [3]. ISSN 1079-7114. arXiv 0903.0676v2. DOI 10.1103/PhysRevLett.102.141801. PMID 19392425. (anglicky)

[pozn. 1]

[1]

[2]

[3]